NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI LÀ GÌ?

Năng lượng mặt trời là gì? Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng được tạo ra từ ánh sáng và bức xạ nhiệt của Mặt Trời. Đây là nguồn năng lượng tự nhiên, vô tận và có thể khai thác bằng các công nghệ khác nhau, chủ yếu thông qua hệ thống pin quang điện (solar panel) để chuyển đổi ánh sáng thành điện năng.

Năng lượng mặt trời không phải là khái niệm mới mà đã được con người khai thác từ hàng nghìn năm trước. Từ thời cổ đại, con người đã biết tận dụng ánh sáng mặt trời để phục vụ cuộc sống. Khoảng thế kỷ 7 TCN, con người phát hiện ra cách dùng ánh sáng mặt trời để tạo lửa bằng cách phản chiếu tia nắng lên các vật thể sáng bóng. Đến thế kỷ 3 TCN, người Hy Lạp và La Mã đã ứng dụng nguyên lý này để thắp sáng đuốc trong các nghi lễ tôn giáo bằng cách sử dụng gương hội tụ ánh sáng.

Bước tiến quan trọng trong lịch sử năng lượng mặt trời xảy ra vào năm 1839, khi Edmond Becquerel, một nhà vật lý người Pháp mới 19 tuổi, phát hiện ra hiệu ứng quang điện (Photovoltaic Effect – PV). Trong một thí nghiệm với điện cực kim loại trong dung dịch dẫn điện, ông nhận thấy rằng khi ánh sáng chiếu vào, tế bào quang điện có thể tạo ra nhiều điện năng hơn – đặt nền móng cho công nghệ quang điện sau này.

Mãi đến năm 1954, công nghệ PV thực sự bùng nổ khi Daryl Chapin, Calvin Fuller và Gerald Pearson tại Bell Labs phát minh ra tế bào quang điện bằng silicon. Đây là bước đột phá giúp chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng đủ mạnh để vận hành các thiết bị điện thông thường, đánh dấu sự ra đời của điện năng lượng mặt trời hiện đại.

Ngày nay, công nghệ này không chỉ được ứng dụng trong các hộ gia đình hay doanh nghiệp mà còn cung cấp năng lượng cho vệ tinh, tàu vũ trụ và nhiều thiết bị tiên tiến quay quanh Trái Đất. Từ những phát minh sơ khai đến những tấm pin quang điện trên các công trình khổng lồ, năng lượng mặt trời đang dần trở thành nguồn năng lượng của tương lai.

NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI DƯỢC DÙNG LÀM GÌ?

Năng lượng mặt trời được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhờ khả năng chuyển đổi thành điện năng và nhiệt năng.

• Sản xuất điện: Hệ thống điện năng lượng mặt trời sử dụng tấm pin quang điện để tạo ra điện phục vụ sinh hoạt, sản xuất và hòa lưới điện quốc gia.

• Cung cấp nhiệt: Dùng để làm nóng nước sinh hoạt, sưởi ấm không gian và sấy nông sản.

• Ứng dụng trong nông nghiệp: Hệ thống tưới tiêu, nhà kính và sục khí trong nuôi trồng thủy sản đều có thể sử dụng năng lượng mặt trời.

• Giao thông và thiết bị điện tử: Xe điện, đèn giao thông, biển báo và sạc pin di động có thể hoạt động nhờ năng lượng mặt trời.

• Chiếu sáng và tiện ích công cộng: Được dùng cho đèn đường, camera an ninh và các công trình dân sinh.

ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI LÀ GÌ?

Điện năng lượng mặt trời là gì? Điện năng lượng mặt trời là loại điện được tạo ra từ ánh sáng mặt trời thông qua các tấm pin quang điện (solar panel). Khi ánh sáng chiếu vào các tấm pin, năng lượng sẽ được chuyển đổi thành dòng điện một chiều (DC), sau đó bộ inverter sẽ biến đổi thành dòng điện xoay chiều (AC) để cung cấp cho các thiết bị điện.

Hệ thống này đang trở thành giải pháp năng lượng bền vững hàng đầu, giúp giảm chi phí điện cho các hộ gia đình, doanh nghiệp và bảo vệ môi trường.

ĐIỆN TỪ NLMT ĐƯỢC SẢN XUẤT NHƯ THẾ NÀO?

Điện từ năng lượng mặt trời được tạo ra thông qua quá trình quang điện – một công nghệ giúp chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Quá trình này diễn ra qua nhiều giai đoạn, từ hấp thụ ánh sáng đến phân phối điện cho các thiết bị sử dụng.

Hấp Thụ Ánh Sáng Mặt Trời Bằng Tấm Pin Quang Điện

Hệ thống điện năng lượng mặt trời hoạt động nhờ tấm pin mặt trời (solar panel), trong đó chứa các tế bào quang điện (solar cell) làm từ vật liệu bán dẫn như silicon. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin, các photon trong ánh sáng sẽ kích thích các electron bên trong tế bào quang điện, tạo ra dòng điện một chiều (DC).

Chuyển Đổi Dòng Điện Một Chiều Thành Điện Xoay Chiều

Dòng điện sinh ra từ tấm pin là điện một chiều (DC), nhưng hầu hết các thiết bị điện trong nhà đều sử dụng điện xoay chiều (AC). Vì vậy, hệ thống cần có một bộ biến tần (inverter) để chuyển đổi dòng điện từ DC sang AC, giúp điện mặt trời có thể sử dụng trong sinh hoạt và sản xuất.

Phân Phối Điện Năng Đến Các Thiết Bị Điện

Sau khi được biến đổi thành điện xoay chiều, điện mặt trời có thể được sử dụng theo hai cách:

• Dùng ngay trong gia đình: Cung cấp điện cho các thiết bị như đèn, quạt, điều hòa, tủ lạnh...

• Hòa lưới điện quốc gia: Nếu hệ thống sản xuất dư điện, phần điện không sử dụng hết có thể được bán lại cho công ty điện lực.

Lưu Trữ Điện Để Dùng Vào Ban Đêm Hoặc Khi Mất Điện

Vào ban đêm hoặc những ngày ít nắng, hệ thống điện năng lượng mặt trời có thể hoạt động nhờ pin lưu trữ (battery storage). Điện dư thừa ban ngày sẽ được lưu trữ lại và sử dụng khi cần thiết.

SO SÁNH ĐIỆN NLMT VỚI CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG KHÁC

Điện năng lượng mặt trời là một trong những nguồn năng lượng tái tạo quan trọng, nhưng để hiểu rõ hơn về lợi ích và hạn chế của nó, cần so sánh với các nguồn năng lượng khác như nhiệt điện than, thủy điện, điện gió và điện hạt nhân.

Các nguồn năng lượng hiện nay có thể chia thành hai nhóm chính: năng lượng tái tạo (điện mặt trời, điện gió, thủy điện) và năng lượng không tái tạo (nhiệt điện than, điện hạt nhân).

Năng Lượng Tái Tạo

Nhóm này có ưu điểm là không gây ô nhiễm hoặc phát thải khí nhà kính, sử dụng nguồn tài nguyên vô tận như ánh sáng mặt trời, gió và nước. Tuy nhiên, nhược điểm là phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và có chi phí đầu tư ban đầu cao.

• Điện mặt trời phù hợp với hộ gia đình, doanh nghiệp, nhưng bị ảnh hưởng bởi thời tiết và có hiệu suất chưa cao.

• Điện gió có thể tạo ra năng lượng ngay cả vào ban đêm nhưng cần không gian rộng và có tốc độ gió ổn định.

• Thủy điện có hiệu suất cao nhưng gây tác động đến hệ sinh thái và phụ thuộc vào nguồn nước.

Năng Lượng Không Tái Tạo

Nhóm này có khả năng cung cấp điện liên tục với hiệu suất cao, nhưng gây ô nhiễm môi trường hoặc tiềm ẩn rủi ro.

• Nhiệt điện than rẻ nhưng phát thải nhiều khí độc hại, là nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí và biến đổi khí hậu.

• Điện hạt nhân có hiệu suất rất cao và ít phát thải CO₂, nhưng chi phí xây dựng lớn và có rủi ro phóng xạ.

GIÁ ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Giá điện năng lượng mặt trời không cố định mà thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Dưới đây là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chi phí lắp đặt và giá bán điện mặt trời.

• Công suất hệ thống: Hệ thống có công suất càng lớn thì chi phí trên mỗi kWp càng thấp. Hộ gia đình thường lắp từ 3kWp - 10kWp, trong khi doanh nghiệp có thể cần đến 50kWp hoặc hơn.

• Loại tấm pin mặt trời: Pin Mono PERC có hiệu suất cao hơn pin Poly, nhưng giá thành cũng cao hơn. Ngoài ra, các dòng pin TOPCon, HJT đời mới có hiệu suất tốt hơn nhưng giá cũng đắt hơn so với công nghệ truyền thống.

• Chất lượng và loại inverter: Inverter ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống, các dòng inverter cao cấp như SMA, Fronius, Huawei có giá cao hơn nhưng bền hơn so với các dòng phổ thông.

• Chi phí lắp đặt và nhân công: Lắp đặt chuyên nghiệp với đội ngũ kỹ thuật có kinh nghiệm sẽ đảm bảo hiệu suất và độ bền hệ thống, nhưng giá cũng cao hơn.

• Kết cấu mái nhà: Nếu mái có sẵn và phù hợp, chi phí lắp đặt sẽ thấp hơn so với việc cần gia cố hoặc làm khung giá đỡ mới.

• Chính sách hỗ trợ từ nhà nước: Từng thời điểm, nhà nước có thể có các chính sách khuyến khích phát triển điện năng lượng mặt trời áp mái, giúp giảm chi phí đầu tư hoặc hỗ trợ giá bán điện.

• Giá mua điện từ EVN: Nếu hệ thống hòa lưới và có sản lượng dư, giá bán điện cho EVN sẽ ảnh hưởng đến lợi nhuận của chủ đầu tư. Giá này thay đổi theo từng năm và phụ thuộc vào quy định của Chính phủ.

Nhìn chung, giá điện năng lượng mặt trời không chỉ phụ thuộc vào công nghệ và thiết bị mà còn chịu ảnh hưởng từ yếu tố thị trường và chính sách hỗ trợ. Nếu bạn đang cân nhắc lắp đặt hệ thống, việc đánh giá tổng thể các yếu tố trên sẽ giúp đưa ra quyết định đầu tư hiệu quả.

XU HƯỚNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 2025

Tổng Công Suất Điện Mặt Trời Toàn Cầu

Tính đến quý 3 năm 2024, tổng công suất điện mặt trời lắp đặt trên toàn thế giới đã vượt mốc 2 terawatt (TW). Đây là dấu mốc quan trọng, cho thấy sự tăng trưởng mạnh mẽ của năng lượng tái tạo trong những năm gần đây. Việc mở rộng quy mô các dự án điện mặt trời đóng vai trò then chốt trong mục tiêu tăng gấp ba công suất năng lượng tái tạo toàn cầu vào năm 2030, như đã đề ra tại Hội nghị COP28. (theo Tập Đoàn Điện Lực Việt Nam EVN)

Năng lượng mặt trời không chỉ giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch mà còn góp phần cắt giảm đáng kể lượng khí thải nhà kính. Dự báo trong những năm tới, công suất điện mặt trời sẽ tiếp tục tăng nhanh nhờ sự cải tiến công nghệ, giảm chi phí lắp đặt và các chính sách hỗ trợ của nhiều quốc gia.

Việt Nam - Một Trong Những Quốc Gia Phát Triển Điện Mặt Trời Hàng Đầu

Việt Nam đang nổi lên như một trong những quốc gia dẫn đầu khu vực về phát triển điện năng lượng mặt trời. Tính đến cuối năm 2023, tổng công suất lắp đặt điện mặt trời tại Việt Nam đạt khoảng 16.600 MW, chiếm 20,5% tổng công suất điện cả nước. Trong đó, hơn 9.000 MW đến từ các hệ thống điện mặt trời mái nhà, giúp doanh nghiệp và hộ gia đình giảm chi phí điện cũng như tăng hiệu quả sử dụng năng lượng.

Với tiềm năng lớn lên đến 963.000 MW, Việt Nam đặt mục tiêu nâng tổng công suất điện mặt trời lên 4.100 MW vào năm 2030 và đạt từ 168.594 MW đến 189.294 MW vào năm 2050, tương đương hơn 38,5% tổng công suất điện quốc gia. Nhờ sự bùng nổ của các dự án điện mặt trời, Việt Nam hiện nằm trong top 10 quốc gia có công suất lắp đặt điện mặt trời lớn nhất thế giới, đứng thứ 8 toàn cầu với 16.504 MW, chiếm 2,3% tổng công suất toàn thế giới.

Tuy nhiên, việc tích hợp tỷ lệ cao điện mặt trời vào hệ thống điện quốc gia đặt ra nhiều thách thức về vận hành, do sự phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Để đảm bảo nguồn cung điện ổn định và bền vững, cần đầu tư mạnh vào hạ tầng lưới điện và phát triển các giải pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả.